烧结机机尾导槽磨损原因分析及改进措施

张松1，于明珠2，李艳茹3

(1．辽宁科技大学材料与冶金学院，辽宁鞍山114051；2．鞍钢股份有限公司炼铁总厂，辽宁鞍山114021；3．鞍钢股份有限公司技术中心，辽宁鞍山114009)

摘 要：针对烧结机机尾导槽易磨损、寿命短的问题，详细分析了磨损的原因，并提出了改进措施。新结构导料槽在鞍钢360m2烧结机上试用后，效果明显，寿命延长到一年左右，为烧结高产、稳产和节约成本创造了条件。

关 键 词：机尾导槽；改进；使用寿命

1 前言

烧结机尾导料槽位于烧结机尾部与单辊破碎机之间，是烧结生产线上非常重要的环节之一，其可靠性对于整个烧结生产稳定至关重要。传统导料槽的中部设有料衬，料衬一般采用钢板焊成格栅加小方钢的结构形式。导料槽使用过程中，料衬不断受到热烧结饼的冲击，往往还没达到预期的使用寿命就被砸坏，需停产检修。由于料衬无法拆卸，大多数情况下只能整体更换导料槽槽体。这样一来，既影响生产，也增加了设备成本，经济损失太大。

目前，烧结机机尾导料槽大多采用相同的设计模式，整个导料槽包括底座、槽体、刮料块、挡料块和侧板。其中槽体包括两侧板，多级兜料阶梯、前立墙和阶梯斜面底板。大烧结机一般采用焊接结构，由于其工作条件非常恶劣，导料槽的进、出料端和槽体容易磨损，其使用寿命较短。本文在分析鞍钢360m2烧结机机尾导料槽磨损原因的基础上，提出了相应的改进措施，并取得了较好效果。

2 磨损原因分析

2．1 刮料块的结构设计不合理

原结构导槽体如图1所示，刮料块及其支座靠导料槽内侧容易磨损，磨损到一定程度后，刮料块的连接螺栓就会掉落，刮料块及其支座也会掉落，在料的挤压下进入单辊破碎机，造成单辊破碎机断齿、断轴或电机过电流停机等严重事故。

2．2 料流的冲击

槽体在料流的冲刷下很容易磨损，虽然设计有格板组成的料衬，但格板因不耐磨而出现较快磨损，以至于槽体中的格板要经常修补[1]。实践证明，无论选用什么材料，即使再耐磨耐用的阶梯，都经受不了炽热的烧结矿不断的冲刷，很快就会被磨损及冲刷掉[2]。

2．3 高温侵蚀

通常，烧结机台车面与单辊破碎机台车面相对高差大于4m，烧结机台车下料时，热烧结饼的温度在750～850℃之间，每块台车卸落下的烧结饼重量可达7t，落差达到3m，冲击力相当大，而且导料槽是24小时在400～500℃温度下不间断工作[3]，其出料端长期受高温烧结饼冲刷，磨损最严重。同时，导料槽长期工作在高温下，钢板也容易腐蚀，加速了设备磨损，导致其使用寿命短。综上所述，导料槽由于工作环境恶劣，极易受高温腐蚀和磨损而失效，维护工作量大，每次检修从停机、清料，到焊补、拆换，既费时又费力，严重影响烧结厂的作业率。

2．4 冲蚀速度和冲蚀角度

磨损冲蚀与冲蚀速度和冲蚀角度的关系如图2、图3所示[4]。

从图2可看出，磨损率随冲蚀速度加大急剧增长，其增长率和冲蚀速度近似成平方关系。而冲蚀角不同，磨损率差别很大(见图3)，当冲蚀角变大时，主要发生撞击磨损，磨损率较低!当冲蚀角在20°～40°范围内时，磨损率最大。因此，要减少冲刷、磨损，应降低冲刷速度，增大冲蚀角度。同时，根据我们的经验，采取料磨料是降低磨损是最有效的方式。

3 改造措施

针对原设备存在的缺陷，通过理论分析和现场测量，确定新导槽采用降低物料落差，料堆缓冲，利用料磨料的形式。同时，料衬也起到温度隔离，避免结构高温氧化和强度下降，对个别冲刷部位采用特殊耐磨、耐热材质，提高设备自使用寿命。新槽体结构见图4。

对比新老导料槽槽体结构可以看出：

(1)落差降低，使烧结矿对导料槽槽体的冲击速度下降，物料速度降低，磨损率也就降低。

(2)烧结矿落在料堆上有缓冲，又减缓了落料速度和冲击力。

(3)如图4所示，二次溅落的速度低，冲击角度大，对挡铁和导槽格子衬的磨损减轻。

(4)通过料衬的保护，有效隔离了导槽温度，避免金属构件长时间在高温中氧化和强度降低。新结构仅横向挡铁与高温物料接触，避免了导槽整体在高温物料中烘烤。

如图5、图6所示，新导料槽是由整体的纵向拉筋、支架、纵向挡铁、横向挡铁、挡料钢轨等构成。整体纵向拉筋和支架焊接成框架结构，形成密封盖板；纵向拉筋与横向拉筋形成花格，保证导槽强度；纵向挡铁抗冲击，横向挡铁挡料，形成料衬，并在格子内加垂直把接钢轨，起到保护和耐磨的作用。纵向挡铁、横向挡铁的料台(高度可调)适当降低，可使烧结矿落差减小。如果出现后部落料问题，可采取降料台的措施，实现物料顺行，该措施简便易行，日常检修即可完成。

钢烧结厂360m2烧结机机尾导料槽进行了改造。从运行情况来看，新导料槽使用寿命达到12个月，相比原导料槽3～4个月的使用寿命大幅度延长；同时，检修次数明显减少，烧结机作业率提高2％左右，每年可为企业节约成本80万元左右。鉴于新导料槽试用后效果明显，计划在鞍钢西区328m2烧结机上采用并逐步推广。

5 结束语

实践证明，对机尾导料槽的改进措施合理、可靠，达到了预期效果。新导料槽既满足了生产工艺要求，耐磨损，抗冲击，使烧结饼顺利下落至单辊破碎机，自身寿命也明显提高，从而提高了烧结机的作业率，对烧结高产、稳产和降低成本意义重大。

参 考 文 献：

[1]   胡卫峰．导料槽设计及周围环境治理[J]．南钢科技与管理，2001，23(1)：19—22．

[2]   陈晓荣，黄永昌．烧结机机尾导料槽的改进[J]．烧结球团，2005，30(5)：55—56．

[3]   杨彦宏，张松．烧结机机尾导料槽[P]．中国专利：201020222712．5．2011．02．02．

[4]   王艳丽，乔彬，孙卫星．物料冲蚀对耐磨材料影响的试验研究[J]．水泥工程．2002．(4)：13—17．